基于用電信息采集系統的分布式小水電運營服務方法探究

林泓生

隨著自動化技術和智能科學等學科知識的不斷發展，傳統的電力行業正在發生巨變，特別是在電力營銷行業中，傳統的電力營銷已經逐漸被社會所淘汰，其中用電信息采集系統已經逐漸成為電力行業自動化不可或缺的重要組成部分。本文基于用電信息采集系統的分布式小水電運營服務方法探究，為電力行業的服務方式提供選擇，并且通過智能化的技術提高小水電服務水平，降低經濟成本，發展“互聯網+”綜合能源服務業務領域，提高公司盈利能力。

一、引言

隨著我國的居民生活水平越來越高，每個家庭都必不可少的需要用到電能，因此對電力公司的要求越來越高。傳統的使用人力來管理電力資源的方法已經越來越不適應時代的發展要求，因此對于檢測居民用電情況的方法就需要更加準確和高效，隨著科學技術的發展，用電信息采集系統能夠保障電能的準確記錄，并且不用耗費太多的時間和人力，極大的改變了以往人力檢測電量，人工收費的不便情況，讓用戶和電力企業兩者都受益匪淺。

由于現在的網絡基礎設施良好以及相關技術的成熟，本文研究并分析分布式小水電站的運營服務方法，并且使用電信息采集系統來實現小水電站的高質量管理，降低水電站的運營成本，通過流域梯級調度控制策略提升發電效率，來提升經濟效益，并且保障用戶的機組運行安全。

二、分布式小水電的智能化建造

基于用電信息采集系統的分布式小水電運營服務系統由實時在線監控模塊和能量控制策略管理模塊組成，如圖1所示。在采集系統搭建時，智能化改造小水電站，包括設備感知規約適配改造、設備檔案接入、數據采集入庫，再結合對采集數據的分析與挖掘，完成分布式小水電的智能調度和控制。基本功能包括在線監測功能、控制相關機組、主閥開關機等遠程操作功能，異常情況的記錄單生成、發電功率、水量、氣象等數據預測功能，生成能量控制策略。

為了更好的運營和服務用戶，還建立智慧能源綜合服務平臺的數據通道，為分布式小水電運營服務系統提供基本的數據支撐。邀請小水電專業運維團隊入駐平臺，實現小水電站運維的專業化、協同化與流程閉環，保障小水電機組的安全運行，促成電力新型業務形態的衍生。基于用電信息采集系統的分布式小水電運營服務系統從模塊上可從上到下劃分為四個部分，分別是感知層、傳輸層、平臺層和應用層。感知層的是在用電信息采集系統上加上無線傳感網絡，利用高科技的通信技術，將水電設備接入網絡。傳輸層則是通過4G/5G等網絡通信方式將數據進行網絡傳輸。平臺層以用采前置機為支撐平臺，提供包括基礎數據、業務數據等存儲服務以及平臺需要的微服務。應用層為管理人員提供設備感知規約適配改造、水電站在線監測、能量管理控制策略管理應用體驗。如圖1所示。

信息的采集方法有內網和外網采集兩種。

內網采集方案中，采集前置機部署于電力內網，通過用電信息采集系統的采集通道實現設備的數據采集、遠程控制，同時將數據與微信公眾號平臺、智慧能源綜合服務平臺、能量管理系統（E M S）進行交互。用戶可以通過APP、PC客戶端、EMS渠道進行信息查詢和控制命令下發。微信公眾號平臺與智慧能源綜合服務平臺通過強隔離裝置與外部系統進行信息交互。內網采集方案已經具備成熟的用電信息采集系統和電力微信公眾號內外網交互通道和安全防護策略，可直接支撐用戶信息采集和用戶端的遠程運維。外網采集方案中，外網小水電能源管理平臺的前置機通過無線公網與水電站現場設備通信。小水電能源管理平臺直接將數據與微信公眾號平臺、智慧能源綜合服務平臺交互，實時呈現小水電站的現場運行情況，實現客戶側的遠程監測。同時通過強隔離裝置將信息傳送至內網相應系統，支撐后續內網的數據分析。外網采集的數據直接推送至外網平臺，通信鏈路短，效率高。關于內外網采集后的數據，可以通過相關的桌面平臺智能化管理，比如內網采集的平臺可以借助用電信息采集系統實現規約解析、設備采集和外部數據接口交互，同時內網主站基于采集數據開展后續的數據分析與挖掘工作。而外網桌面版應用功能和內網桌面版一致，為小水電站業主和運維人員提供了更直觀與更佳體驗感的操作平臺。還可以開發IOS和Android應用，用戶可以實時查看到小水電站的工況信息，同時完成開關機、調功等控制操作。

桌面平臺可以讓系統管理員、業主、運維人員使用，能夠實現綜合展示、監控管理、能源調度控制策略管理等功能。主界面分為六大區：機組總覽及天氣、電站運行信息、電站GIS信息模塊、異常統計、月發電量環比情況、上網電量統計。如圖2所示。

系統能夠通過各類監控信息，分析采集數據和告警事件，對信息進行篩選匯總分析，對信息在系統上進行登記。系統在設備上報告警數據后，能夠實時展示該設備的相關參數與雨量、發電量等監控數據，協助電站運維人員輔助決策判斷，優化電站管理。

三、運營服務方法探究

相關的運營服務可以通過外網平臺吸引小水電業主入駐，在平臺首頁通過滾動圖片、彈窗等方式進行平臺廣告宣傳，可以通過典型案例、產品資訊等模塊了解平臺提供的服務、成功案例、拳頭產品等。業主可以通過基礎信息登記功能登記水電站的運行年限、裝機容量、發電量等信息，收到系統生成的健康評價報告與建議解決方案，匹配最適合的托管運維團隊。通過此種方式吸引小水電業主選擇該平臺進行業務托管。

通過APP客戶端和PC客戶端，邀請小水電專業運維廠家和小水電專業運維團隊入駐平臺，實現小水電站運維的專業化、協同化與流程閉環，同時也可引導小水電行業整體的業態良性發展，促成電力新型業務形態的衍生。

將小水電監測數據（如非電氣量數據水輪機開度、轉速等、水電機組的效益曲線等）反向提供給智能化設備廠商，助力其深化設備研究探索；同時利用如人工智能，數據挖掘等技術來分析研究小水電站的相關數據，找到其中有效的價值信息，打造完整的水電信息檢測的技術方案，通過相關的社會化商業運作，實現產業鏈的相互連通，建立準確實時的電力能源網絡。

水電站一般都建立在一些地處偏遠的地方，員工不足，年齡普遍偏大，而且專業水平、不高，運行和維修急需專業技術人員，水電站實現智能化運行后，可實現水電站的遠程實時監控，能夠對故障、事件實時記錄和告警，對故障進行遠程診斷與及時處理，確保電站的安全生產，同時減少人員值守，使得電站實現24小時的水位效能轉變，提高運維效率的同時降低人工成本。

四、結語

本文通過對用電信息采集系統與智慧能源綜合服務平臺的數據通道和分布式小水電的智能化改造進行研究，依托智慧能源綜合服務平臺實現分布式小水電經營服務，提供統一的對外管理服務，包括設備檔案查詢、狀態監測、異常告警等。同時邀請小水電運維廠商入駐智慧能源綜合服務平臺，支撐小水電設備的常態化運維工作，為共建共享綠色能源生態圈提供保障。

作者單位：國網福建省電力有限公司龍巖供電公司